(57)【要約】【課題】  推力を測るために頑丈な治具を用いることなく、エアギャップの調整ができ、作業効率を向上できる電磁ソレノイドの性能検査方法を提供する。【解決手段】  軸をリング中心とする第１リング形状の溝に励磁コイルが巻かれた軸をリング中心とする第２リング形状のコアとコアに対向して配置され軸をリング中心とする第３リング形状のアーマチュアとを有する電磁ソレノイドの性能検査方法において、コアを下、アーマチュアを上にして、コアとアーマチュアとの間に所望の厚さの軸を中心とする第４リング形状の性能検査用治具を挟むことにより所望の長さのエアギャップを形成する第１ステップと、励磁コイルに所定の電流を通電する第２ステップと、電磁ソレノイドに発生した磁束を計測する第３ステップと、磁束、エアギャップの透磁率及びエアギャップの断面積に基づいて、磁束によりエアギップにかかる推力を計算する第４ステップと、磁束、推力及びエアギャップの長さに基づいて、電磁ソレノイドが所定の性能を有するか否かを判定する第５ステップとを具備する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸をリング中心とする第１リング形状の溝に励磁コイルが巻かれた前記軸をリング中心とする第２リング形状のコアと前記コアに対向して配置され前記軸をリング中心とする第３リング形状のアーマチチュアとを有する電磁ソレノイドの性能検査方法であって、
前記コアを下、前記アーマチュアを上にして、前記コアと前記アーマチュアとの間に所望の厚さの前記軸を中心とする第４リング形状の性能検査用治具を挟むことにより所望の長さのエアギャップを形成する第１ステップと、
前記励磁コイルに所定の電流を通電する第２ステップと、
前記電磁ソレノイドに発生した磁束を計測する第３ステップと、
前記磁束、前記エアギャップの透磁率及び前記エアギャップの断面積に基づいて、前記磁束により前記エアギップにかかる推力を計算する第４ステップと、
前記磁束、前記推力及び前記エアギャップの長さに基づいて、前記電磁ソレノイドが所定の性能を有するか否かを判定する第５ステップと、
を具備したことを特徴とする電磁ソレノイドの性能検査方法。
【請求項２】
前記コア及び前記アーマチュアの対向する第１面及び第２面は前記軸への方向に下に傾斜する第５リング形状のテーパ面を有し、前記性能検査用治具は、前記コアの前記第１面を前記軸の方向に延長した時に形成される第１円錐が外面、前記アーマチュアの前記第２面を前記軸の方向に延長した時に形成される第２円錐が内面である所望の厚みを有する円錐を二つの水平面で輪切りした形状であり、前記第１ステップにおいて前記性能検査用治具を前記コアの前記第１面及び前記アーマチュアの前記第２面に接するように配置して前記エアギャップを形成することを特徴とする請求項１記載の電磁ソレノイドの性能検査方法。
【請求項３】
前記コア及び前記アーマチュアの対向する最外周面が前記軸をリング中心とする第６及び第７リング形状の平坦面を有し、前記性能検査用治具は平坦な第８リング形状であり、前記第１ステップにおいて前記性能検査用治具を前記コアの前記第６リング形状の平坦面と前記アーマチュアの前記第７リング形状の平坦面との間に前記軸をリング中心として配置されることを特徴とする請求項１記載の電磁ソレノイドの性能検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御４輪駆動車両等のトルク伝達機構等で使用される電磁ソレノイドの係合力の性能検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子制御４輪駆動車両等のトルク伝達機構等では、左右一対のプラネタリギヤセットと、各プラネタリギヤセットに連結されたサンギヤのトルクを可変制御するための一対のブレーキ機構を含んでいる。各ブレーキ機構は、湿式多板ブレーキと、この多板ブレーキを作動する電磁ソレノイドを含んでいる。
【０００３】
電磁ソレノイドは、筒状内部空間に設けられ、磁性体材料から成るコイルコンポーネント（コア）と、所定のギャップを持ってコアと筒状内部空間の軸方向に対向するように配置された磁性体材料から成るアーマチュアと、コアとアーマチュアとの間の環状空間に挿入された励磁コイルと、アーマチュアに連結されたピストンとから構成される。
【０００４】
電磁ソレノイドの励磁コイルに電流を印加すると、コアとアーマチュアとエアギャップとから構成される磁気回路に磁路が形成されて、コアとアーマチュア間のギャップに電磁力が発生する。この電磁力によりアーマチュアがコアに引き付けられて推力が発生する。この推力により、アーマチュアと一体に連結されたピストンが多板ブレーキを押し付け、多板ブレーキに発生する摩擦力によりブレーキトルクが発生する。このブレーキトルクにより、左右の車輪に分配されるトルクを制御している。
【０００５】
電磁ソレノイドは、設計図面に基づいて、所定巻数の励磁コイル及びサーチコイルを有するコイルコンポーネント及びアーマチュアが製造される。製造された電磁ソレノイドは、コア、アーマチュア材料の透磁率変化、励磁コイルのコイルターン数の増減により、特性が変化してしまう可能性があるので、所定の係合力を有するか否かの性能検査が行われ、所定の性能を満たす部品が良品としてケースにアセンブリされる。
【０００６】
電磁ソレノイドの性能検査は、各エアギップ（ｍｍ）に対して、最大電流通電時（例えば、７．６Ａ）での推力（Ｎ）及び磁束（ｎＷｂ）が規定範囲内であるか否かが検査される。従来、電磁ソレノイドの性能検査は、コイルコンポーネントとアーマチュアとのエアギャップの長さが変化しないようコイルコンポーネントとアーマチュアを固定する頑丈な治具、ソレノイド推力を測定するロードセル及びエアギャップを調整するシムを用いて、以下のようにして行われていた。
【０００７】
アーマチュアとコイルコンポーネントを突き当てた状態（エアギャップが０ｍｍの状態）で治具の上端から下端までの高さを測りＨ０とする。次に治具の中心軸にシムを挟んだ状態で治具の高さを測りＨ１とする。（Ｈ１−Ｈ０）からエアギャップの長さを求める。尚、エアギャップの長さにバラつきが発生するために、（Ｈ１−Ｈ０）について３点で測定する。
【０００８】
この状態で、励磁コイルに最大電流（７．６Ａ）を通電して、ロードセルにより推力を測定して、サーチコイルにより磁束を測る。この測定した、エアギャップの長さ、推力及び磁束の関係をメモする。
【０００９】
シムの厚みを変えることにより、エアギャップの長さを変化させ、エアギャップ毎の磁束と推力を測定する。各エアギャップに対して、磁束及び推力が規定範囲内であれば、電磁ソレノイドが良品であると判別される。
【００１０】
磁束変化により所望トルク特性が得られるか検査する先行技術文献として特許文献１，２がある。特許文献１は、電磁式摩擦クラッチに用いるクラッチプレートの表面処理層の厚みを、励磁コイルに流す電流の変化によってクラッチプレートを通る磁束に変化を生じさせて、そのときの誘電起電力をサーチコイルにより検出してクラッチプレートに施した表面処理の膜厚を測定することを開示している。
【００１１】
特許文献２は、トルクメータを用いることなくモータのトルクを測定することを開示している。即ち、特許文献２は、モータの巻線の相関電圧と巻線の相に流れる電流から巻線の鎖交磁束を求め、モータの電圧波形の１周期における鎖交磁束の平均値を求めて、求めた平均値と鎖交磁束の瞬間値から引くことによって、モータのエアギャップトルクを求めることを開示している。
【特許文献１】特開２００３−９７９０５号公報
【特許文献２】特開２００２−１３１１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来技術では、（１）推力を測れる頑丈な治具にソレノイドを装着すること、（２）エアギャップを調整することの二つの作業に時間がかかるという問題があった。更に、治具やロードセルを用いているためコストがかかるという問題があった。
【００１３】
更に、従来技術では、シムを治具の中心軸に挟むことによりエアギャップを形成していたため、エアギャップの長さにバラつきが生じて一様な長さのエアギャップを形成することが困難で正確にエアギャップを調整することは困難であった。
【００１４】
特許文献１では、クラッチプレートに施した膜厚を測定することはできるが、エアギャップの調整及び推力を算出することができず、上記問題を解決することはできない。また、特許文献２では、モータのエアギャップトルクを算出することはできるが、エアギャップを調整すること、推力を測ることができないため、上記問題を解決することはできない。
【００１５】
よって、本発明の目的は、推力を測るために頑丈な治具を用いることなく、エアギャップの調整ができ、作業効率を向上できる電磁ソレノイドの性能検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１記載の発明によると、軸をリング中心とする第１リング形状の溝に励磁コイルが巻かれた前記軸をリング中心とする第２リング形状のコアと前記コアに対向して配置され前記軸をリング中心とする第３リング形状のアーマチチュアとを有する電磁ソレノイドの性能検査方法であって、前記コアを下、前記アーマチュアを上にして、前記コアと前記アーマチュアとの間に所望の厚さの前記軸を中心とする第４リング形状の性能検査用治具を挟むことにより所望の長さのエアギャップを形成する第１ステップと、前記励磁コイルに所定の電流を通電する第２ステップと、前記電磁ソレノイドに発生した磁束を計測する第３ステップと、前記磁束、前記エアギャップの透磁率及び前記エアギャップの断面積に基づいて、前記磁束により前記エアギップにかかる推力を計算する第４ステップと、前記磁束、前記推力及び前記エアギャップの長さに基づいて、前記電磁ソレノイドが所定の性能を有するか否かを判定する第５ステップとを具備したことを特徴とする電磁ソレノイドの性能検査方法が提供される。
【００１７】
請求項１の電磁ソレノイドの性能検査方法によると、エアギャップ断面積を測る、エアギャップに性能検査用治具を挟み込む、励磁コイルに電流を流して磁束を計測する、磁束とエアギャップ断面積より推力を計算して求めるという作業により、性能検査方法を実施することができ、作業時間が短縮される。
【００１８】
請求項２記載の発明によると、前記コア及び前記アーマチュアの対向する第１面及び第２面は前記軸への方向に下に傾斜する第５リング形状のテーパ面を有し、前記性能検査用治具は、前記コアの前記第１面を前記軸の方向に延長した時に形成される第１円錐が外面、前記アーマチュアの前記第２面を前記軸の方向に延長した時に形成される第２円錐が内面である所望の厚みを有する円錐を二つの水平面で輪切りした形状であり、前記第１ステップにおいて前記性能検査用治具を前記コアの前記第１面及び前記アーマチュアの前記第２面に接するように配置して前記エアギャップを形成する。
【００１９】
請求項２の電磁ソレノイドの性能検査方法によると、エアギャップ断面積の広いテーパ面間のエアギャップの長さを精度良く調整できるので、磁束及び推力を正確に計算することができる。
【００２０】
請求項３記載の発明によると、前記コア及び前記アーマチュアの対向する最外周面が前記軸をリング中心とする第６及び第７リング形状の平坦面を有し、前記性能検査用治具は平坦な第８リング形状であり、前記第１ステップにおいて前記性能検査用治具を前記コアの前記第６リング形状の平坦面と前記アーマチュアの前記第７リング形状の平坦面との間に前記軸をリング中心として配置される。
【００２１】
請求項３の電磁ソレノイドの性能検査方法によると、性能検査用治具をコア及びアーマチュアの最外周面に挟むので、最外周面部分のエアギャップが正確に調整される。この最外周面近傍にソレノイド推力をガイドするプレッシャガイドがアセンブルされるので、アセンブルされた状態により近い状態で調整したエアギャップからソレノイド推力を計算するので、より実際に近いソレノイド推力を計算できる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１記載の発明によると、ソレノイド推力を測れる頑丈な治具にソレノイドを装着する、エアギャップを調整する、励磁コイルに電流を流してソレノイド推力を計測する、励磁コイルに電流を流して磁束を計測することの４つの作業から、エアギャップ断面積を測る、エアギャップに部材を挟み込む、励磁コイルに電流を流して磁束を計測する、磁束とエアギャップ断面積よりソレノイド推力を計算して求めるという作業に置き換えることができるようになり、作業時間が短縮される。
【００２３】
また、コアとアーマチュアとの間に性能検査用治具を挟むことによりエアギャップを形成するのでシムを治具の中心軸に挟むことによりエアギャップを形成する従来よりもエアギャップの調整精度が向上するという効果もある。
【００２４】
請求項２記載の発明によると、エアギャップ断面積の広いテーパ面間のエアギャップの長さを精度良く調整できるので、磁束及びソレノイド推力を正確に計算することができる。
【００２５】
請求項３記載の発明によると、性能検査用治具をコア及びアーマチュアの最外周面に挟むので、この部分のエアギャップが正確に調整される。この最外周面近傍にソレノイド推力をガイドするプレッシャガイドがアセンブルされるので、アセンブルされた状態により近い状態で調整したエアギャップからソレノイド推力を計算するので、より実際に近い推力を計算できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明の電磁ソレノイドが適用可能なフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）車ベースの４輪駆動車両の動力伝達装置の概略構成を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、動力伝達系は、車両前方に配置されたエンドン２の動力がトランスミッション４の出力軸４ａから伝達されるフロントデファレンシャル装置６と、このフロントデファレンシャル装置６からの動力がプロペラシャフト８を介して伝達される増速装置（変速装置）１０と、増速装置１０からの動力が伝達されるリヤデファレンシャル装置１２を主に含んでいる。
【００２８】
フロントデファレンシャル装置６は従来周知の構造となっており、トランスミッション４の出力軸４ａからの動力をデフケース６ａ内の複数のギヤ１４と出力軸１６，１８を介して左右の前輪駆動軸２０，２２に伝達することにより、各前輪が駆動される。
【００２９】
リヤデファレンシャル装置１２は、後で説明するように、一対のプラネリギヤセットと、それぞれ多板ブレーキ機構（多板クラッチ機構）の締結を制御する一対の電磁ソレノイドを含んでおり、電磁ソレノイドを制御して左右の後輪駆動軸２４，２６に動力を伝達することにより、各後輪が駆動される。
【００３０】
図２は増速装置（変速装置）１０と、増速装置１０の下流側に配置されたリヤデフンシャル装置１２の断面図である。増速装置１０はケーシング２８中に回転可能に取り付けられた入力シャフト３０と、出力シャフト（ハイポイドピニオンシャフト）３２を含んでいる。
【００３１】
増速装置１０は更に、オイルポンプサブアセンブリ３４と、プラネタリキャリアサブアセンブリ３８と、直結クラッチサブアセンブリ４０と、変速ブレーキ４２を含んでいる。
【００３２】
増速装置１０の下流側に設けられたリヤデファレンシャル装置１２は、ハイポイドピニオンシャフト３２の先端に形成されたハイポイドピニオンギヤ４４を有している。
【００３３】
ハイポイドピニオンギヤ４４はハイポイドリングギヤ４８と噛み合っており、ハイポイドリングギヤ４８からの動力は左右に一対設けられたプラネタリギヤセット５０Ａ，５０Ｂのリングギヤに入力される。
【００３４】
プラネタリギヤセット５０Ａ，５０Ｂのサンギヤは左側後ろ車軸２４、右側後ろ車軸２６周りに回転可能に取り付けられている。プラネタリギヤセット５０Ａ，５０Ｂのプラネタリキャリアは、左側後ろ車軸２４、右側後ろ車軸２６に固定されている。プラネタリキャリアに担持されたプラネットギヤがサンギヤ及びリングギヤに噛み合っている。
【００３５】
左右のプラネタリギヤセット５０Ａ，５０Ｂは、サンギヤのトルクを可変制御するために設けられたブレーキ機構５１に連結される。ブレーキ機構５１は、湿式多板ブレーキ５２と、この多板ブレーキ５２を作動する電磁ソレノイド５６を含んでいる。
【００３６】
湿式多板ブレーキ５２のブレーキプレートはケーシング５４に固定され、ブレーキディスクはプラネタリギヤセット５０Ａ，５０Ｂのサンギヤに固定されている。
【００３７】
図３は電磁ソレノイド５８を示す図である。図３に示すように、電磁ソレノイド５６は、軸Ｐをリング中心として環状溝を有する磁性材料から成るコイルコンポーネント（コア）５８、コア５８の軸Ｐをリング中心とする環状溝中に挿入された所定巻数の励磁コイル６０及びサーチコイル６１、並びに軸Ｐをリング中心とするリング形状の磁性材料から成るアーマチュア６２とから構成される。
【００３８】
アーマチュア６２は所定のエアギャップを持ってコア５８に対向するようにアセンブルされる。電磁ソレノイドがアセンブリされた状態では、図２に示すようにプレッシャガイド６４がアーマチュア６２に連結される。励磁コイル６０に励磁電流を印加すると、アーマチュア６２が励磁コイル６０に流れる電流により発生した磁束よりコア５８に引き付けられて推力が発生する。この推力により、アーマチュア６２と一体に連結されたプレッシャガイド６４が多板ブレーキ５２を押し付けることで、ブレーキトルクが発生する。
【００３９】
このブローキトルクにより、プラネタリギヤセット５０Ａ，５０Ｂのサンギヤはそれぞれケーシング５４に対して固定され、ハイポイドピニオンシャフト３２の駆動力はプラネタリギヤセット５０Ａ，５０Ｂのリングギヤ、プラネットギヤ及びプラネットキャリアを介して左右の後ろ車軸２４，２６に伝達される。
【００４０】
このように、励磁コイル６０に流す励磁電流を制御することにより、入力シャフト３０の駆動力を直結状態で或いは増速装置１０で増速して、左右の後ろ車軸２４，２６に任意に分配することができ、最適な旋回制御を実現することができる。
【００４１】
サーチコイル６１は、コア５８の環状溝中に励磁コイル６０に隣接して挿入されて配設され、コア５８、アーマチュア６２及びエアギャップで構成される磁気回路の磁束を検出する。
【００４２】
図４は、本発明の実施形態による電磁ソレノイドの性能検査装置の構成ブロック図である。図４に示すように、性能検査装置は、推力計算・良否判定手段１００、電圧検出手段１０２及び通電手段１０４を具備する。
【００４３】
推力計算・良否判定手段１００は、（ａ）通電手段１０４を制御して、励磁コイル６０に所望の波形の電流を印加する機能、（ｂ）電圧検出手段１０２により検出されたサーチコイル６１に発生した起電力ｅより磁束を算出する機能、（ｃ）磁束よりソレノイド推力（図３中の軸Ｐに平行な力）を計算する機能、（ｄ）様々なエアギャップにおける磁束及びソレノイド推力より電磁ソレノイドの良否を判定する機能を有する。推力計算・良否判定手段１００は、例えば、パソコン上の推力計算・良否判定プログラムを実行することにより実現する。
【００４４】
図５は図４中の推力計算・良否判定手段１００の機能ブロック図である。図５に示すように、推力計算・良否判定手段１００は、通電制御手段１３０、磁束算出手段１３２、推力計算手段１３４、良品判定手段１３６及び良品判定テーブル１３８を含む。通電制御手段１３０は、通電手段１０４を制御して、励磁コイル６０に所望の波形の電流を流す。
【００４５】
図６は、励磁コイル６０に通電する電流波形の一例を示す図である。図６中の横軸が時間、縦軸が励磁コイル６０に通電する励磁電流を示している。励磁電流の最大電流値は、例えば、７．６Ａである。
【００４６】
磁束算出手段１３２は、磁束を算出する手段である。図７は励磁コイル６０に流れる電流と、ソレノイド推力Ｆと、磁束Φと、エアギャップ６３との関係を示す図である。図７に示すように、励磁コイル６０に励磁電流が流れると、コア５８、アーマチュア６２及びギャップ６３より成る磁気回路に磁束Φが発生する。図６に示すように変化するパルス波形の励磁電流が励磁コイル６０に通電されると、磁束Φの変化率（ｄΦ／ｄｔ）に対応してサーチコイル６１の両端に起電圧ｅが発生する。
【００４７】
電圧検出手段１０２はサーチコイル６１の両端に発生した起電圧ｅを検出する。サーチコイル６１の起電圧ｅと、サーチコイル６１の巻き数Ｎと、励磁コイル６０に流れる電流により発生する磁束Φの時間変化率ｄΦ／ｄｔとの関係は、ファラデーの法則により次式（１）の関係が成り立つ。
【００４８】
ｅ＝Ｎ×（ｄΦ／ｄｔ）                                  ・・・  （１）
磁束Φは起電圧ｅを時間に対して積分すれば算出できるため、図５中の磁束算出手段１３２は、式（１）を変形して式（２）により時間積分をすることにより、磁束Φを検出する。
【００４９】
【数１】
2005265749.tif 000003
【００５０】
但し、図６に示すように、ｔ０は積分開始時刻であり、例えば、最大電流の立下り時刻、ｔ１はｔ０より一定時間が経過した時刻、ｔ２はｔ１より（ｔ１−ｔ０）の時間が経過した時刻である。
【００５１】
式（２）で第１項から第２項を減算するのは、第１項には第２項と同じ値だけドリフト起電圧による誤差が含まれることから、第１項から第２項を減算することによりドリフト起電圧による誤差を除去するためである。
【００５２】
推力計算手段１３４は、次式（３）によりソレノイド推力Ｆを計算する。
【００５３】
Ｆ＝Φ2／（２μＳ）                                    ・・・  （３）
但し、μはエアギャップ透磁率、Ｓはエアギャップ断面積である。
【００５４】
図８は、電磁ソレノイドが良品である場合のエアギャップと最大電流印加時の磁束との関係を示す図である。図９は、電磁ソレノイドが良品である場合のエアギャップと最大電流印加時のソレノイド推力との関係を示す図である。図８及び図９では、電磁ソレノイドが車にアセンブルされた状態では、励磁コイルに最大電流を流したとき、エアギャップの長さが一定範囲で使用されることから、エアギャップがこれらの範囲を含む範囲での関係を示している。
【００５５】
良品判定手段１３６は、各エアギャップについて、磁束算出手段１３２により算出した磁束Φ，推力計算手段１３４により計算したソレノイド推力Ｆ、並びにエアギャップ毎に良否判定テーブル１３８に格納された図８及び図９に示す磁束規定値及び推力規定値を比較して、測定した全エアギャップについて推力規定値及び磁束規定値の範囲内であれば、試験対象の電磁ソレノイドが良品であると判定する。それ以外のとき、不良品であると判定する。良否判定テーブル１３８は、エアギャップ毎に図８及び図９に示す磁束及び推力の規定値の範囲、例えば、上限値及び下限値が格納されたテーブルである。
【００５６】
図１０は、本発明の実施形態による電磁ソレノイドの性能検査方法を示すフローチャートである。以下、図１０を参照して、電磁ソレノイドの性能検査方法の説明をする。
【００５７】
ステップＳ２において、測定するべき各エアギャップに対応する厚さを有するシムを用意する。本実施形態では、シムはコア５８上に載置し、シム上にアーマチュア６２を載置して、所望の長さのエアギャップを形成する。シムの形状は、コア５８の上面及びアーマチュア６２の下面の形状により決まる。以下、シムの形状について説明する。
【００５８】
図１１はシム１５０がコア５８とアーマチュア６２との間に挟まれた状態を示す図である。図１２は図１１中のＡ部拡大図である。図１１に示すように、コア５８及びアーマチュア６２の最外周部１５２ａ，１５２ｂ及び最内周１５４ａ，１５４ｂが平坦であり、最外周の内側１５６ａ，１５６ｂ及び最内周の外側１５８ａ，１５８ｂの面が傾斜する。コア５８の更にその内側及び外側に励磁コイル６０が配設され、アーマチュア６２の更にその内側及び外側が平坦になっている。
【００５９】
本実施形態では、図１１に示すように、シム１５０は軸Ｐを中心としてコア５８の最外周１５２ａに載置して、シム１５０の上にアーマチュア６２の最外周１５２ｂを載置する。尚、最内周１５４ａ，１５４ｂの平坦部ではなく、最外周１５２ａ，１５２の平坦部にシム１５０を載置するのは、図２に示すように最外周１５２ａ，１５２ｂの外側にプレッシャガイド６４が配置されることから、最外周１５２ａ，１５２ｂにおけるエアギャップの長さを精度の良いものとするためである。
【００６０】
図１３は第１実施形態によるシム１５０の形状を示す図である。図１１及び図１２に示すように、コア５８及びアーマチュア６２の最外周部１５２ａ，１５２ｂは軸Ｐを中心軸としてリング形状であることから、図１３に示すように、シム１５０は上面及び下面が平坦なリング形状の部材である。シム１５０の材料は空気と同じ透磁率のステンレスとする。シム１５０の厚み（高さ）がエアギャップの長さとなることから、シム１５０の厚みは試験するエアギャップの長さに等しいものである。
【００６１】
図１４はシム１７０が電磁ソレノイドの別の場所に載置された状態を示す図である。図１４に示すように、シム１７０がコア５８及びアーマチュア６２の最外周１５２ａ，１５２ｂの内側の傾斜面１５６ａ，１５６ｂに載置されている。
【００６２】
図１５は第２実施形態によるシム１７０の形状を示す図である。図１５に示すように、リング状の傾斜面１５２ａ，１５２ｂを内側に延長すると下に尖った二つの円錐１７２ａ，１７２ｂが形成される。この二つの円錐１７２ａ，１７２ｂに挟まれる部分を２箇所の水平面Ｈ１，Ｈ２で輪切りにするとリング形状のシム１７０が得られる。
【００６３】
シム１７０が傾斜面１５４ａ，１５４ｂに挟まれることから、水平面Ｈ１，Ｈ２の水平距離ｄがエアギャップの長さに等しくなる。シム１７０の材料は、加工の容易性より空気と透磁率の同じアルミニウムとする。
【００６４】
エアギャップ断面積は、コア５８，アーマチュア６２の最外周部１５２ａ，１５２ｂよりも内周部１５４ａ，１５４ｂの方が広くなっており、この内周部１５４ａ，１５４ｂのエアギャップの精度を良くすることにより、エアギャップ断面積等により決定されるソレノイド推力Ｆを精度良く計算することができる。
【００６５】
即ち、図１４に示す傾斜面１５４ａ，１５４ｂにシム１７０を載置してエアギャップを形成する場合の方が図１２に示す平坦面１５２ａ，１５２ｂにシム１５０を載置してエアギャップを形成する場合よりもソレノイド推力Ｆを精度良く計算することができる。
【００６６】
図１６はシム１８０が図１１，図１４とは異なる形状の電磁ソレノイドに載置された状態を示す図である。図１６に示すように、コア５８及びアーマチュア６２の対向面が平坦面となっている。シム１８０は、平坦面の外周部１８２ａ，１８２ｂに載置されている。
【００６７】
図１７は本発明の第３実施形態によるシム１８０の形状を示す図である。図１７に示すように、外周部１８２ａ，１８２ｂが軸Ｐを中心軸としてリング形状であることから、シム１８０は上面及び下面が平坦なリング形状となっている。シム１８０の厚みがエアギャップの長さに等しい。このとき、コア５８及びアーマチュア６２の平坦面の加工精度が良いことからエアギャップの精度が良くなる。シム１８０の材料は、空気と同じ透磁率のステンレスとする。
【００６８】
図１０中のステップＳ４において、ソレノイドエアギャップ断面積Ｓを算出する。ソレノイドエアギャップ断面積は、図１１に示す電磁ソレノイドにおいては、アーマチュア６２の最外周部１５２ｂ，最内周部１５４ｂ、テーパ部１５６ｂ，１５８ｂの表面積である。
【００６９】
ソレノイドエアギャップ断面積Ｓは、コア５８及びアーマチュア６２の寸法図面に基づいて計算すること又はコア５８又はアーマチュア６２の各対向面を軸Ｐに平行な方向（正面）及び軸Ｐに垂直な方向（側面）に配置したビデオカメラにより撮影した正面及び側面の撮像画像を画像処理することにより計算することができる。
【００７０】
ステップＳ６において、用意したシムの中から試験するべきエアギャップに対応するシムを選択する。ステップＳ８において、図１１，１４，１５に示すようにシムのリング中心軸を軸Ｐに一致させた状態でコア５８とアーマチュア６２との間に挟み、所望の長さのエアギャップ６３を形成する。
【００７１】
ステップＳ１０において、通電制御手段１３０は、通電手段１０４を制御して、励磁コイル６０に図６に示す励磁電流を流し、磁束算出手段１３２は、上述したように、励磁電流に同期して、電圧検出手段１０２より検出された図６中の時刻ｔ０〜ｔ１及び時刻ｔ１〜ｔ２までの時間における起電圧ｅをそれぞれ時間積分してから、式（２）に示すようにその差分により磁束Φを算出する。
【００７２】
ステップＳ１２において、推力計算手段１３４は、磁束Φ，エアギャップ断面積Ｓ及びエアギャップ透磁率μより、式（３）に従って、ソレノイド推力Ｆを計算する。ステップＳ１４において、測定終了したか否かを判定する。測定終了したならば、ステップＳ１６に進む。測定が終了していなければ、ステップＳ６に戻って、他のシムを選択する。
【００７３】
ステップＳ１６において、良品判定手段１３６は、良品判定テーブル１３８を参照して、各エアギャップにおける磁束Φ及びソレノイド推力Ｆが、良品判定テーブル１３８に格納された該当エアギャップにおける磁束規定値及び推力規定値の範囲内であるか否かを判定して、電磁ソレノイドが良品であるか否かを判定する。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態によれば、（ａ）推力を測れる頑丈な治具にソレノイドを装着する、（ｂ）エアギャップを調整する、（ｃ）励磁コイルに電流を流して推力を計測する、（ｄ）励磁コイルに電流を流して磁束を計測することの４つの作業から、（ａ）エアギャップ断面積を測る、（ｂ）エアギャップに部材を挟み込む、（ｃ）励磁コイルに電流を流して磁束を計測する、（ｄ）磁束とエアギャップ断面積より推力を計算して求めるという作業に置き換えることができるようになり、作業時間が短縮される。
【００７５】
コアとアーマチュアとの間に部材を挟むことによりエアギャップを形成するのでシムを治具の中心軸に挟むことによりエアギャップを形成する従来よりもエアギャップの調整精度が向上するという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】４輪駆動車両の動力伝達系を示す概略図である。
【図２】増速装置（変速装置）及びリヤデファレンシャル装置の断面図である。
【図３】電磁ソレノイドを示す図である。
【図４】本発明の実施形態による電磁ソレノイドの性能検査装置のブロック図である。
【図５】図４中の推力計算・良否判定手段のブロック図である。
【図６】励磁コイルに通電する電流波形の一例を示す図である。
【図７】励磁コイルに流れる電流とソレノイド推力と磁束とエアギャップの関係を示す図である。
【図８】エアギャップと最大電流通電時の磁束との関係を示す図である。
【図９】エアギャップと最大電流通電時のソレノイド推力との関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態による電磁ソレノイドの性能検査方法を示すフローチャートである。
【図１１】シムがコアとアーマチュアとの間に挟まれた状態を示す図である。
【図１２】図１１中のＡ部拡大図である。
【図１３】第１実施形態によるシム１５０の形状を示す図である。
【図１４】シムが電磁ソレノイドの別の場所に載置された状態を示す図である。
【図１５】第２実施形態によるシムの形状を示す図である。
【図１６】シムが図１１，図１４とは異なる形状の電磁ソレノイドに載置された状態を示す図である。
【図１７】第３実施形態によるシムの形状を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  増速装置（変速装置）
１２  リヤデファレンシャル装置
２４，２６  後ろ車軸
３０  入力シャフト
３２  出力シャフト
５０Ａ，５０Ｂ  プラネタリギヤセット
５１  ブレーキ機構
５２  湿式多板ブレーキ
５６  電磁ソレノイド
５８  コア（ヨーク）
６０  励磁コイル
６１  サーチコイル
６２  アーマチュア
６３  エアギャップ
１００  推力計算・良品判定手段
１０２  電圧検出手段
１０４  通電手段
【図１】
2005265749.tif 000004
【図２】
2005265749.tif 000005
【図３】
2005265749.tif 000006
【図４】
2005265749.tif 000007
【図５】
2005265749.tif 000008
【図６】
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【図７】
2005265749.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005265749.tif 000013
【図１１】
2005265749.tif 000014
【図１２】
2005265749.tif 000015
【図１３】
2005265749.tif 000016
【図１４】
2005265749.tif 000017
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年3月22日(2004.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
軸をリング中心とする第１リング形状の溝に励磁コイルが巻かれた前記軸をリング中心とする第２リング形状のコアと前記コアに対向して配置され前記軸をリング中心とする第３リング形状のアーマチュアとを有する電磁ソレノイドの性能検査方法であって、
前記コアを下、前記アーマチュアを上にして、前記コアと前記アーマチュアとの間に所望の厚さの前記軸を中心とする第４リング形状の性能検査用治具を挟むことにより所望の長さのエアギャップを形成する第１ステップと、
前記励磁コイルに所定の電流を通電する第２ステップと、
前記電磁ソレノイドに発生した磁束を計測する第３ステップと、
前記磁束、前記エアギャップの透磁率及び前記エアギャップの断面積に基づいて、前記磁束により前記エアギップにかかる推力を計算する第４ステップと、
前記磁束、前記推力及び前記エアギャップの長さに基づいて、前記電磁ソレノイドが所定の性能を有するか否かを判定する第５ステップと、
を具備したことを特徴とする電磁ソレノイドの性能検査方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項１記載の発明によると、軸をリング中心とする第１リング形状の溝に励磁コイルが巻かれた前記軸をリング中心とする第２リング形状のコアと前記コアに対向して配置され前記軸をリング中心とする第３リング形状のアーマチュアとを有する電磁ソレノイドの性能検査方法であって、前記コアを下、前記アーマチュアを上にして、前記コアと前記アーマチュアとの間に所望の厚さの前記軸を中心とする第４リング形状の性能検査用治具を挟むことにより所望の長さのエアギャップを形成する第１ステップと、前記励磁コイルに所定の電流を通電する第２ステップと、前記電磁ソレノイドに発生した磁束を計測する第３ステップと、前記磁束、前記エアギャップの透磁率及び前記エアギャップの断面積に基づいて、前記磁束により前記エアギップにかかる推力を計算する第４ステップと、前記磁束、前記推力及び前記エアギャップの長さに基づいて、前記電磁ソレノイドが所定の性能を有するか否かを判定する第５ステップとを具備したことを特徴とする電磁ソレノイドの性能検査方法が提供される。